CN204116485U - 一种避雷器雷电监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种避雷器雷电监测仪，包括用于采集雷电动作电流信号的采样单元，采样单元通过用于将雷电振幅调整为标准振幅信号的转换单元和模数转换器相连，模数转换器与微处理器相连；微处理器的输出端分别连接用于记录雷击事故发生的时间和日期的时钟系统、用于远程监测的通讯设备、用于现场参数设定和数据查询的输入系统、显示器和为避雷器雷电监测仪供电的电源系统，实现避雷器雷电监测。本实用新型能够随时监测避雷器的运行和劣化状态，能及时对有故障隐患的设备进行维护，避免事故的发生，本实用新型监测仪小型化、低成本、使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及雷电监测领域，尤其涉及一种避雷器雷电监测仪。
背景技术
目前，避雷器用监测仪大多采用机械式监测仪，它只能安装在避雷器旁边，还必须将监测仪串入避雷器的线路上。由于监测仪采用机械式结构。因此它不具备记录雷击事故发生的动作次数、时间和日期，也不具备实时通信能力，因此无法随时监测避雷器的运行和劣化状态。
发明内容
本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种能够随时监测避雷器的运行和劣化状态的避雷器雷电监测仪。
本实用新型的技术方案是：
包括用于采集雷电动作电流信号的采样单元，采样单元通过用于将雷电振幅调整为标准振幅信号的转换单元和模数转换器相连，模数转换器与微处理器相连；微处理器的输出端分别连接用于记录雷击事故发生的时间和日期的时钟系统、用于远程监测的通讯设备、用于现场参数设定和数据查询的输入系统、显示器和为避雷器雷电监测仪供电的电源系统，实现避雷器雷电监测。
所述采样单元包括两个输出端，其中，采样单元的第一输出端通过依次相连的第一转换单元和第一模数转换器连接微处理器的第一输入端；采样单元的第二输出端通过依次相连的第二转换单元和第二模数转换器连接微处理器的第二输入端。
所述采样单元包括依次电联接的用于采集雷电动作电流信号的电流互感器、稳压电路、线性调节滤波电路、第一限流电阻；第一限流电阻分别连接作为采样单元第一输出端的第二限流电阻和作为第二输出端的电子开关电路。
所述电子开关电路采用一个双向光电耦合器，双向光电耦合器的一端连接第一限流电阻，另一端连接第二模数转换器。
所述稳压电路采用双向瞬态二极管，双向瞬态二极管和电流互感器相并联。
线性调节滤波电路包括并联的第一电阻和电容，其中第一电阻和稳压电路并联，电容和第一限流电阻并联。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型中采样单元将采集到的雷电动作电流信号经过第一转换单元进入到模数转换器，模数转换器将将采样单元的电压信号转变为准确的数字信号以便微处理器识别处理，避免漏计、误计；微处理器将数字信号处理后对数据进行存储，由于微处理器同时将数据传输到显示器中并显示出来，还连接时钟系统用于记录雷击事故发生的时间和日期，输入系统提供现场参数设定和数据查询，电源系统为整个避雷器雷电监测仪提供电力支持，这样就完成了记录雷击事故发生的动作次数、时间和日期的功能，通讯设备提供远程监测，具备实时通信能力，经通信接口可以将采集到的各种数据传输至监控中心，所以本实用新型能够随时监测避雷器的运行和劣化状态，能及时对有故障隐患的设备进行维护，避免事故的发生，本实用新型监测仪小型化、低成本、使用方便。
进一步，本实用新型同时完成了监测避雷器的工作电流和雷击事故发生的动作次数及时间、日期等各种信息，集雷电事故监测与避雷器监测多功能于一体，能实时准确地采集到避雷器的工作电流变化数据，当避雷器工作电流超过报警值时微处理器讯速通过通讯系统向监控中心报警，维护人员可在第一时间对有故障隐患的设备进行维修，避免事故的发生。
进一步，本实用新型通过设置电子开关电路，起到隔离作用，防止雷电动作电流信号过大造成其它元件损坏；提供给监控中心故障识别预警信号或报警数模信号，特点是：反应迅速，灵敏度高，避免结合弧光、火花干扰系统，耐污秽性能好。
进一步，本实用新型通过设置第二限流电阻，对电路进行保护。
进一步，本实用新型采样单元的子电路包括采集电信号的电流互感器，迅速可正反采样微弱电压信号，提供给微处理器进行识别处理；通过设置稳压电路防止过压。
进一步，本实用新型通过设置双向瞬态二极管作为稳压电路，可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，有效防止过压。
进一步，本实用新型通过设置并联的第一电阻和电容作为线性调节滤波电路，可有效滤除系统的干扰，非雷电的操作过电压，电容和电阻可有效吸收系统高频尖脉冲，使得送至微处理器的信号可靠有效。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的采样单元原理框图。
图3为本实用新型的采样单元电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功率易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1，本实用新型包括采集电信号的采样单元、用于将非标准的雷电振幅信号调整为标准振幅信号的转换单元、将模拟信号转换成数字信号的模数转换器及微处理器，采样单元包括两个输出端，其中采样单元第一输出端与第一转换单元输入端相连，第一转换单元输出端与第一模数转换器输入端相连，第一模数转换器输出端与微处理器的第一输入端相连；采样单元第二输出端通过第二转换单元、第二模数转换器与微处理器的第二输入端相连，微处理器上还分别连接时钟系统、通讯系统、电源系统、LED显示器和输入系统；时钟系统正常按照北京时间计时，当有雷电发生时，互感采样单元会将信号反馈给微处理器进行计数信号识别，计数并同时记录下发生的日期时间，记录到处理器存储器以便后期查询；显示器为高亮长寿命显示，显示清晰直观。本实用新型采用标准接线端口，方便成套对接安装产品推广。
参见图2和图3，本实用新型采样单元包括用于采集避雷器工作电流信号和雷电动作电流信号的子电路，子电路包括依次电连接的电流互感器L1、由双向瞬态二极管D1构成的稳压电路、由并联的第一电阻R1和C1组成的线性调节滤波电路和第一限流电阻R2，其中，电流互感器L1的两端分别与双向瞬态二极管D1两端相连，双向瞬态二极管D1两端与线性调节滤波电路相连，该线性调节滤波电路，其输出经限流电阻R2分别输入至作为采样单元第一输出端的第二限流电阻R3和作为第二输出端的电子开关电路IC1，电子开关电路IC1由一个双向光电耦合器构成，电子开关电路IC1的输出端经过第二模数转换器与微处理器相连，限流电阻R3输出至第一转换单元。
本实用新型的主要工作过程及原理：当避雷器正常工作时，流过避雷器及采样线圈的电流很小，为1～3毫安，采样单元将感应到的避雷器工作电流经过第一转换单元进入到第一模数转换器，第一模数转换器将模拟信号转换成数字信号并传输到微处理器中，微处理器将数字信号处理后分别传输到显示器中并显示出来，当避雷器工作电流超过报警值时微处理器讯速通过通讯系统向监控中心报警，维护人员可在第一时间对有故障隐患的设备进行维修。当有雷击事故发生时，避雷器吸收雷电能量，电流急剧增加可达100～2000安培，同时采样单元的电压也同时上升并将次电压信号传输给转换单元。采样单元通过电流互感器L1采集雷电动作电流信号，并经过稳压电路、线性滤波调节电路和第一限流电阻R2，将感应到的雷电动作电流信号分别经第一输出端第二限流电阻R3和第二输出端电子开关电路IC1(此时双向光电耦合器被激发)传输到微处理器的两个输入端，微处理器将数字信号处理，分别同时完成时间日期的记录和动作次数的记录；微处理器对数据进行存储，同时将数据在显示器中显示出来。其中电源系统为微处理器提供电力支持，时钟系统用于记录雷击事故发生的时间和日期，通讯设备提供远程监测，输入系统提供现场参数设定和数据查询，这样就同时完成了监测避雷器雷的工作电流和雷击事故发生的动作次数及时间、日期等各种信息，本实用新型输入系统上可以设置查询按键开关，随时按动可滚动查询记录发生日期、时间及次数。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种避雷器雷电监测仪，其特征在于：包括用于采集雷电动作电流信号的采样单元，采样单元通过用于将雷电振幅调整为标准振幅信号的转换单元和模数转换器相连，模数转换器与微处理器相连；微处理器的输出端分别连接用于记录雷击事故发生的时间和日期的时钟系统、用于远程监测的通讯设备、用于现场参数设定和数据查询的输入系统、显示器和为避雷器雷电监测仪供电的电源系统，实现避雷器雷电监测。
2.根据权利要求1所述的一种避雷器雷电监测仪，其特征在于：所述采样单元包括两个输出端，其中，采样单元的第一输出端通过依次相连的第一转换单元和第一模数转换器连接微处理器的第一输入端；采样单元的第二输出端通过依次相连的第二转换单元和第二模数转换器连接微处理器的第二输入端。
3.根据权利要求2所述的一种避雷器雷电监测仪，其特征在于：所述采样单元包括依次电联接的用于采集雷电动作电流信号的电流互感器(L1)、稳压电路、线性调节滤波电路、第一限流电阻(R2)；第一限流电阻(R2)分别连接作为采样单元第一输出端的第二限流电阻(R3)和作为第二输出端的电子开关电路(IC1)。
4.根据权利要求3所述的一种避雷器雷电监测仪，其特征在于：所述电子开关电路(IC1)采用一个双向光电耦合器，双向光电耦合器的一端连接第一限流电阻(R2)，另一端连接第二模数转换器。
5.根据权利要求3或4所述的一种避雷器雷电监测仪，其特征在于：所述稳压电路采用双向瞬态二极管(D1)，双向瞬态二极管(D1)和电流互感器(L1)相并联。
6.根据权利要求4所述的一种避雷器雷电监测仪，其特征在于：线性调节滤波电路包括并联的第一电阻(R1)和电容(C1)，其中第一电阻(R1)和稳压电路并联，电容(C1)和第一限流电阻(R2)并联。
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|---|---|---|---|---|
| CN108169548A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-15 | 西安神电电器有限公司 | 一种避雷器在线监测装置 |
| CN108169545A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-06-15 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 放电计数电路及放电计数器 |
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